第三讲 充满活力的韦达定理
一元二次方程的根与系数的关系,通常也称为韦达定理,这是因为该定理是由16世纪法国最杰出的数学家韦达发现的.
韦达定理简单的形式中包含了丰富的数学内容,应用广泛,主要体现在: 运用韦达定理,求方程中参数的值; 运用韦达定理,求代数式的值;
利用韦达定理并结合根的判别式,讨论根的符号特征; 利用韦达定理逆定理,构造一元二次方程辅助解题等.
韦达定理具有对称性,设而不求、整体代入是利用韦达定理解题的基本思路.
韦达定理,充满活力,它与代数、几何中许多知识可有机结合,生成丰富多彩的数学问题,而解这类问题常用到对称分析、构造等数学思想方法. 【例题求解】
【例1】 已知?、?是方程x2?x?1?0的两个实数根,则代数式?2??(?2?2)的值为 . 思路点拨:所求代数式为?、?的非对称式,通过根的定义、一元二次方程的变形转化为(例 【例2】如果a、b都是质数,且a2?13a?m?0,b2?13b?m?0,那么 A、
123125125123 B、或2 C、 D、或2 22222222ba
?的值为( ) ab
思路点拨:可将两个等式相减,得到a、b的关系,由于两个等式结构相同,可视a、b为方程x2?13x?m?0的两实根,这样就为根与系数关系的应用创造了条件.
注:应用韦达定理的代数式的值,一般是关于x1、x2的对称式,这类问题可通过变形用x1+x2、x1x2表
示求解,而非对称式的求值常用到以下技巧:
(1)恰当组合;(2)根据根的定义降次;(3)构造对称式.
m2【例3】 已知关于x的方程:x?(m?2)x??0
4 (1)求证:无论m取什么实数值,这个方程总有两个相异实根.
2 (2)若这个方程的两个实根x1、x2满足x2?x1?2,求m的值及相应的x1、x2.
思路点拨:对于(2),先判定x1、x2的符号特征,并从分类讨论入手.
【例4】 设x1、x2是方程2x2?4mx?2m2?3m?2?0的两个实数根,当m为何值时,x12?x22有最小值?并求出这个最小值.
思路点拨:利用根与系数关系把待求式用m的代数式表示,再从配方法入手,应注意本例是在一定约束条件下(△≥0)进行的.
注:应用韦达定理的前提条件是一元二次方程有两个实数根,即应用韦达定理解题时,须满足判别
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式△≥0这一条件,转化是一种重要的数学思想方法,但要注意转化前后问题的等价性. 【例5】 已知:四边形ABCD中,AB∥CD,且AB、CD的长是关于x的方程x2?2mx?(m?)2?127?04的两个根.
(1)当m=2和m>2时,四边形ABCD分别是哪种四边形?并说明理由.
(2)若M、N分别是AD、BC的中点,线段MN分别交AC、BD于点P,Q,PQ=1,且AB 思路点拨:对于(2),易建立含AC、BD及m的关系式,要求出m值,还需运用与中点相关知识找寻CD、AB的另一隐含关系式. 注:在处理以线段的长为根的一元二次方程问题时,往往通过韦达定理、几何性质将几何问题从“形”向“数”(方程)转化,既要注意通过根的判别式的检验,又要考虑几何量的非负性. 12 充满活力的韦达定理学历训练 1、(1)已知x1和x2为一元二次方程2x2?2x?3m?1?0的两个实根,并x1和x2满足不等式则实数m取值范围是 . (2)已知关于x的一元二次方程8x2?(m?1)x?m?7?0有两个负数根,那么实数m的取值范围是 . x1x2?1, x1?x2?42、已知?、?是方程的两个实数根,则代数式?3??2????2??2的值为 . 3、CD是Rt△ABC斜边上的高线,AD、BD是方程x2?6x?4?0的两根,则△ABC的面积是 . 4、设x1、x2是关于x的方程x2?px?q?0的两根,x1+1、x2+1是关于x的方程x2?qx?p?0的两根,则p、q的值分别等于( ) A.1,-3 B.1,3 C.-1,-3 D.-1,3 5、在Rt△ABC中,∠C=90°,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边,a、b是关于x 的方程x2?7x?c?7?0的两根,那么AB边上的中线长是( ) A. 35 B. C.5 D.2 226、方程x2?px?1997?0恰有两个正整数根x1、x2,则 A.1 B.-l C.?11 D. 22p的值是( ) (x1?1)(x2?1)7、若关于x的一元二次方程的两个实数根满足关系式:x1(x1?1)?x2(x2?1)?(x1?1)(x2?1),判断 (a?b)2?4是否正确? 8、已知关于x的方程x2?(2k?3)x?k2?1?0. (1) 当k是为何值时,此方程有实数根; (2)若此方程的两个实数根x1、x2满足:x2?x1?3,求k的值. 9、已知方程x2?px?q?0的两根均为正整数,且p?q?28,那么这个方程两根为 . 10、已知?、?是方程x2?x?1?0的两个根,则?4?3?的值为 . 11、△ABC的一边长为5,另两边长恰为方程2x2?12x?m?0的两根,则m的取值范围是 . ba12、两个质数a、b恰好是整系数方程的两个根,则?的值是( ) abA.9413 B. 941394139413 C. D. 1949997 13 13、设方程有一个正根x1,一个负根x2,则以x1、x2为根的一元二次方程为( ) A.x2?3x?m?2?0 B.x2?3x?m?2?0 C.x2?1?4mx?2?0 D.x2?1?4mx?2?0 14、如果方程(x?1)(x2?2x?m)?0的三根可以作为一个三角形的三边之长,那么实数m的取值范围是( ) A.0≤m≤1 B.m≥ 333 C.?m?1 D.≤m≤1 44415、如图,在矩形ABCD中,对角线AC的长为10,且AB、BC(AB>BC)的长是关于x的方程的两个根. (1)求rn的值; 1(2)若E是AB上的一点,CF⊥DE于F,求BE为何值时,△CEF的面积是△CED的面积的,请说 3明理由. 16、设m是不小于?1的实数,使得关于x的方程工x2?2(m?2)x?m2?3m?3?0有两个不相等的实数根x1、x2. (1) 若x1?x222mx12mx22??6,求m的值. (2)求的最大值. 1?x11?x2 17、如图,已知在△ABC中,∠ACB=90°,过C作CD⊥AB于D,且AD=m,BD=n,AC2:BC2=2:1;又关于x的方程 18、设a、b、c为三个不同的实数,使得方程和x2?ax?1?0和x2?bx?c?0有一个相同的实数根,并且使方程x2?x?a?0和x2?cx?b?0也有一个相同的实数根,试求a?b?c的值. 12x?2(n?1)x?m2?12?0两实数根的差的平方小于192,求整数m、n的值. 4 14 参考答案 15
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